(57)【要約】【課題】  ｐ型ドープの量子ドット活性層を用いても高速変調動作及び高い信頼性を確保することができる半導体レーザ及びその製造方法を提供する。【解決手段】  ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層２上に真性ＧａＡｓ導波層９が形成され、その上に量子ドット活性層３が形成されている。そして、量子ドット活性層３の中央部上に選択的にｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層４が形成されている。このような構造では、ｐｎ接合面の面積が小さく抑えられる。また、量子ドット活性層３のうちレーザ発振に寄与する中心部を加工する必要がないため、高い信頼性が得られる。【選択図】  図１Ｅ
2006286902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐ型の第１の半導体層と、
前記第１の半導体層上に形成され、前記第１の半導体層よりもバンドギャップが小さい第２の半導体層と、
前記第２の半導体層上に形成され、前記第２の半導体層よりもバンドギャップが小さい量子ドットと、
前記量子ドット上に形成され、前記量子ドットよりもバンドギャップが大きい第３の半導体層と、
前記第３の半導体層上に選択的に形成され、前記第３の半導体層よりもバンドギャップが大きいｎ型の第４の半導体層と、
を有し、
前記第２の半導体層、前記量子ドット及び前記第３の半導体層からなる群から選択された少なくとも１種の導電型がｐ型であることを特徴とする半導体レーザ。
【請求項２】
前記第２の半導体層及び前記第３の半導体層からなる群から選択された少なくとも一方の導電型がｐ型であり、
前記量子ドットは真性半導体から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ。
【請求項３】
前記量子ドットの導電型がｐ型であり、
前記第２の半導体層及び前記第３の半導体層からなる群から選択された少なくとも一方は真性半導体から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体レーザ。
【請求項４】
前記量子ドット及び前記第３の半導体層からなる群から選択された少なくとも１種の導電型がｐ型であり、
前記量子ドット及び前記第３の半導体層からなる構造体が連続して複数積層されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体レーザ。
【請求項５】
前記第４の半導体層上に形成された電流狭窄部と、
前記電流狭窄部上に形成されたｎ型の第５の半導体層と、
を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体レーザ。
【請求項６】
ｐ型の第１の半導体層上に、前記第１の半導体層よりもバンドギャップが小さい第２の半導体層を形成する工程と、
前記第２の半導体層上に、前記第２の半導体層よりもバンドギャップが小さい量子ドットを形成する工程と、
前記量子ドット上に、前記量子ドットよりもバンドギャップが大きい第３の半導体層を形成する工程と、
前記第３の半導体層上に、前記第３の半導体層よりもバンドギャップが大きいｎ型の第４の半導体層を選択的に形成する工程と、
を有し、
前記第２の半導体層、前記量子ドット及び前記第３の半導体層からなる群から選択された少なくとも１種の導電型をｐ型とすることを特徴とする半導体レーザの製造方法。
【請求項７】
前記第２の半導体層及び前記第３の半導体層からなる群から選択された少なくとも一方の導電型をｐ型とし、
前記量子ドットを真性半導体から構成することを特徴とする請求項６に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項８】
前記量子ドットの導電型をｐ型とし、
前記第２の半導体層及び前記第３の半導体層からなる群から選択された少なくとも一方を真性半導体から構成することを特徴とする請求項６に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項９】
前記量子ドット及び前記第３の半導体層からなる群から選択された少なくとも１種の導電型をｐ型とし、
前記第４の半導体層を形成する工程の前に、前記量子ドット及び前記第３の半導体層からなる構造体を連続して複数積層することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の半導体レーザの製造方法。
【請求項１０】
前記第４の半導体層上に電流狭窄部を形成する工程と、
前記電流狭窄部上にｎ型の第５の半導体層を形成する工程と、
を有することを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の半導体レーザの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ通信用の光源に好適な半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体レーザとして、ｎ型基板上にノンドープの量子ドット活性層が形成されたものが用いられている。また、近年では、ノンドープ量子ドット活性層の代わりに、ｐ型ドープ又はｐ型変調ドープ（以下、これらを総称してｐ型ドープという）の量子ドット活性層が形成された半導体レーザに関する研究も開示されている。後者の半導体レーザでは、前者と比較すると、微分利得が増大して変調特性が向上する。また、レーザ光の温度依存性を容易に抑制することができる。このため、後者の半導体レーザは、メトロ系／アクセス系光ファイバ通信用の光源として有望視されている。
【０００３】
ここで、従来の半導体レーザの構造について説明する。従来の半導体レーザの構造は、主にリッジ構造及びハイメサ構造に大別される。図４は、従来のリッジ構造の半導体レーザを示す断面図であり、図５は、従来のハイメサ構造の半導体レーザを示す断面図である。
【０００４】
リッジ構造の半導体レーザでは、図４に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１０１上にｎ型クラッド層１０２が形成され、その上に量子ドット活性層１０３が形成されている。量子ドット活性層１０３では、ノンドープの真性ＧａＡｓ層１０３ｃ、ｐ型ＧａＡｓ層１０３ｄ及びノンドープの真性ＧａＡｓ層１０３ｅが積層されている。そして、真性ＧａＡｓ層１０３ｅ上に、複数のＩｎＡｓ量子ドット１０３ｂが形成されている。更に、ＩｎＡｓ量子ドット１０３ｂを覆うようにして、真性ＧａＡｓ層１０３ｃ、ｐ型ＧａＡｓ層１０３ｄ及び真性ＧａＡｓ層１０３ｅが積層されている。
【０００５】
また、量子ドット活性層１０３の中央部上にｐ型クラッド層１０４が形成され、その上にｐ型コンタクト層１０５が形成されている。更に、量子ドット活性層１０３、ｐ型クラッド層１０４及びｐ型コンタクト層１０５を覆うＳｉＯ2膜１０６が形成されている。ＳｉＯ2膜１０６には、ｐ型コンタクト層１０５の中央部を露出する開口部が形成されており、この開口部内に電極１０７が形成されている。また、ｎ型ＧａＡｓ基板１０１の裏面に電極１０８が形成されている。
【０００６】
一方、ハイメサ構造の半導体レーザでは、図５に示すように、量子ドット活性層１０３が、ｎ型クラッド層１０２の中央部上に形成されている。そして、量子ドット活性層１０３上にｐ型クラッド層１０４及びｐ型コンタクト層１０５が形成されている。
【０００７】
なお、これらのｐ型ドープの量子ドット活性層を備えた半導体レーザについては、研究はなされているが、実用に適したものであるか否かについての報告はされていない。
【０００８】
そして、本願発明者が実際に動作の確認を行ったところ、リッジ構造の半導体レーザでは、１０Ｇｂ／ｓを超える高速変調動作が不可能であった。また、ハイメサ構造の半導体レーザでは、表面非発光再結合等のためにレーザ発振に寄与しない電流成分が発生し、信頼性が低下してしまう。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−６３９５７号公報
【特許文献２】特開２００３−３０９３２２号公報
【特許文献３】特開２００１−１４４３７９号公報
【特許文献４】特開平９−１８０８６号公報
【非特許文献１】62nd Device Research Conferenceの予稿集  講演番号VI.C-4
【非特許文献２】Japanese Journal of Applied Physics Vol. 43, No. 8B, 2004, pp. L1124-L1126
【非特許文献３】30th European Conference on Optical Communicationの予稿集  講演番号Th4.3.4
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、ｐ型ドープの量子ドット活性層を用いても高速変調動作及び高い信頼性を確保することができる半導体レーザ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明者が、前記課題の原因を究明すべく鋭意検討を重ねた。この結果、従来のリッジ構造の半導体レーザでは、ｐｎ接合面の面積が広くなっているために、大きな寄生容量が存在し、高速変調動作が困難になっていることを見出した。即ち、図４に示すように、リッジ構造の半導体レーザでは、ｎ型クラッド層１０２と量子ドット活性層１０３との接合面がｐｎ接合面となっており、このｐｎ接合面が素子全体にわたって存在している。このため、例えば素子長が５００μｍの半導体レーザでは、寄生容量（静電容量）が数十ｐｆ程度となっている。
【００１２】
一方、従来のハイメサ構造の半導体レーザでは、ｐｎ接合面が素子の中央部のみに存在しているため、例えば素子長が５００μｍの半導体レーザでも、寄生容量は４ｐｆ程度となる。但し、ハイメサ構造の形成のためには、量子ドット活性層１０３を構成する各層をエッチングする必要があるため、表面非発光再結合等が発生してしまう。
【００１３】
そして、本願発明者は、これらの見解に基づいて、以下に示す発明の諸態様に想到した。
【００１４】
本発明に係る半導体レーザには、ｐ型の第１の半導体層と、前記第１の半導体層上に形成され、前記第１の半導体層よりもバンドギャップが小さい第２の半導体層と、前記第２の半導体層上に直接又は間接的に形成され、前記第２の半導体層よりもバンドギャップが小さい量子ドットと、前記量子ドット上に直接又は間接的に形成され、前記量子ドットよりもバンドギャップが大きい第３の半導体層と、前記第３の半導体層上に選択的に形成され、前記第３の半導体層よりもバンドギャップが大きいｎ型の第４の半導体層と、が設けられている。そして、前記第２の半導体層、前記量子ドット及び前記第３の半導体層からなる群から選択された少なくとも１種の導電型がｐ型である。
【００１５】
本発明に係る半導体レーザの製造方法では、ｐ型の第１の半導体層上に、前記第１の半導体層よりもバンドギャップが小さい第２の半導体層を形成した後に、前記第２の半導体層上に直接又は間接的に、前記第２の半導体層よりもバンドギャップが小さい量子ドットを形成する。次に、前記量子ドット上に直接又は間接的に、前記量子ドットよりもバンドギャップが大きい第３の半導体層を形成する。次いで、前記第３の半導体層上に、前記第３の半導体層よりもバンドギャップが大きいｎ型の第４の半導体層を選択的に形成する。但し、前記第２の半導体層、前記量子ドット及び前記第３の半導体層からなる群から選択された少なくとも１種の導電型をｐ型とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ｐ型ドープの量子ドット活性層を用いた場合でも、ｐｎ接合面の面積の増大を抑えることができる。このため、高速変調動作が可能となる。また、量子ドット活性層を構成する膜（層）を加工する必要がないため、高い信頼性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。但し、ここでは、便宜上、半導体レーザの構造については、その製造方法と共に説明する。図１Ａ乃至図１Ｅは、本発明の第１の実施形態に係る半導体レーザの製造方法を工程準に示す断面図である。
【００１９】
本実施形態では、先ず、図１Ａに示すように、ｐ型ＧａＡｓ基板１上に、ｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層２及び不純物を含まない真性ＧａＡｓ導波層９を順次形成する。ｐ型ＧａＡｓ基板１としては、例えば表面が（００１）のものを用いる。また、例えば、ｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層２及び真性ＧａＡｓ導波層９の厚さは、夫々１．４μｍ程度、３６ｎｍ程度とする。
【００２０】
次に、真性ＧａＡｓ導波層９上にｐ型の量子ドット活性層３を形成する。ｐ型の量子ドット活性層３の形成に当たっては、先ず、自己形成法により複数のＩｎＡｓ量子ドット３ａを真性ＧａＡｓ導波層９上に形成する。このとき、図示しないが薄いウェッティング層（ぬれ層）もＩｎＡｓ量子ドット３ａの底部及びその周囲に形成される。次に、ＩｎＡｓ量子ドット３ａを覆うようにして、不純物を含まない真性ＧａＡｓ障壁層３ｂを形成する。真性ＧａＡｓ障壁層３ｂの厚さは、例えば１４ｎｍ程度とする。なお、真性ＧａＡｓ障壁層３ｂを形成する前に、波長を調整するために、ＩｎＡｓ量子ドット３ａの凹凸を埋めるようにＩｎＧａＡｓ層（図示せず）を形成しておくことが好ましい。この場合、真性ＧａＡｓ障壁層３ｂがＩｎＡｓ量子ドット３ａ上に、部分的又は全体的にＩｎＧａＡｓ層を介して形成され、ＩｎＡｓ量子ドット３ａが真性ＧａＡｓ障壁層３ｂにより部分的又は全体的に間接的に覆われることになる。同様に、ＩｎＡｓ量子ドット３ａを形成する前に、波長を調整するために、真性ＧａＡｓ導波層９上にＩｎＧａＡｓ層を形成しておくことが好ましい。この場合、ＩｎＡｓ量子ドット３ａが真性ＧａＡｓ導波層９上にＩｎＧａＡｓ層を介して形成されることになる。１又は２つのＩｎＧａＡｓ層を形成する場合、ＩｎＧａＡｓ層のバンドギャップを、ウェッティング層のそれよりも小さくＩｎＡｓ量子ドットのそれよりも大きなものとする。また、２つのＩｎＧａＡｓ層を形成する場合、両ＩｎＧａＡｓ層間では、これらのバンドギャップの大小関係を限定する必要はない。
【００２１】
真性ＧａＡｓ障壁層３ｂの形成後には、真性ＧａＡｓ障壁層３ｂ上にｐ型ＧａＡｓ障壁層３ｃを形成する。ｐ型ＧａＡｓ障壁層３ｃとしては、ｐ型不純物として、例えばＢｅを５×１０17ｃｍ-3程度含有するものを形成する。また、ｐ型ＧａＡｓ障壁層３ｃの厚さは、例えば１０ｎｍ程度とする。その後、ｐ型ＧａＡｓ障壁層３ｃ上に不純物を含まない真性ＧａＡｓ障壁層３ｄを形成する。真性ＧａＡｓ障壁層３ｄの厚さは、例えば１２ｎｍ程度とする。
【００２２】
続いて、これらと同様のＩｎＡｓ量子ドット３ａ、真性ＧａＡｓ障壁層３ｂ、ｐ型ＧａＡｓ障壁層３ｃ及び真性ＧａＡｓ障壁層３ｄからなる積層体を連続して９組形成する。従って、量子ドット活性層３には、ＩｎＡｓ量子ドット３ａの層が１０層存在することになる。
【００２３】
次に、図１Ｂに示すように、ｐ型の量子ドット活性層３上に、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層４及びｎ型ＧａＡｓコンタクト層５を順次形成する。例えば、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層４及びｎ型ＧａＡｓコンタクト層５の厚さは、夫々１．４μｍ程度、０．４μｍ程度とする。
【００２４】
これらの半導体層の形成は、例えば分子ビーム成長（ＭＢＥ：molecular beam epitaxy）法により行う。
【００２５】
次いで、図１Ｃに示すように、フォトリソグラフィ及びウェットエッチングにより、ｎ型ＧａＡｓコンタクト層５及びｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層４をパターニングすることにより、これらからなるリッジメサ部１４を量子ドット活性層３の中央部上にのみ残存させる。ｎ型ＧａＡｓコンタクト層５及びｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層４のパターニングは、例えば時間制御により終了する。
【００２６】
その後、図１Ｄに示すように、量子ドット活性層３の表面、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層４の側面、並びにｎ型ＧａＡｓコンタクト層５の表面及び側面を覆うＳｉＯ2膜６を形成する。続いて、ＳｉＯ2膜６にｎ型ＧａＡｓコンタクト層５の表面の一部を露出する開口部６ａを形成する。
【００２７】
そして、図１Ｅに示すように、開口部６ａ内に電流注入用の電極７を形成する。また、ｐ型ＧａＡｓ基板１の裏面に電流注入用の電極８を形成する。これらの電極７及び８は、例えばレーザ加工により形成する。
【００２８】
このようにして製造された半導体レーザにおいては、真性ＧａＡｓ導波層９（第２の半導体層）のバンドギャップがｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層２（第１の半導体層）のものよりも小さい。ＩｎＡｓ量子ドット３ａのバンドギャップが真性ＧａＡｓ導波層９のものよりも小さい。また、真性ＧａＡｓ障壁層３ｂ、ｐ型ＧａＡｓ障壁層３ｃ及び真性ＧａＡｓ障壁層３ｄ（第３の半導体層）のバンドギャップがＩｎＡｓ量子ドット３ａのものよりも大きい。更に、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層４（第４の半導体層）のバンドギャップが真性ＧａＡｓ障壁層３ｂ、ｐ型ＧａＡｓ障壁層３ｃ及び真性ＧａＡｓ障壁層３ｄ（第３の半導体層）のものよりも大きい。
【００２９】
また、ｐｎ接合面はｐ型の量子ドット活性層３とｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層４との接合面である。そして、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層４は量子ドット活性層３の中央部上のみに存在している。従って、従来のハイメサ構造の半導体レーザ（図５参照）と同様に、ｐｎ接合面の面積を狭く抑えることができるため、高速変調動作を不可能にするほどの寄生容量の発生を抑制することができる。また、その製造過程においては、量子ドット活性層３を構成する各層３ａ〜３ｄを加工する必要がないため、表面非発光再結合等に伴う信頼性の低下を抑制することもできる。
【００３０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。ここでは、第１の実施形態と相違する部分を中心にして説明する。図２は、本発明の第２の実施形態に係る半導体レーザを示す断面図である。
【００３１】
第２の実施形態では、先ず、図２に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１１上に、ｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層２及びｐ型ＧａＡｓコンタクト層１２を順次形成する。ｎ型ＧａＡｓ基板１１としては、例えば表面が（００１）のものを用いる。また、ｎ型ＧａＡｓ基板１１の代わりに高抵抗ＧａＡｓ基板を用いてもよい。ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１２の厚さは、例えば０．４μｍとする。
【００３２】
次に、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１２上に、第１の実施形態と同様にして、真性ＧａＡｓ導波層９、量子ドット活性層３、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層４及びｎ型ＧａＡｓコンタクト層５を順次形成する。次いで、第１の実施形態と同様にして、ｎ型ＧａＡｓコンタクト層５及びｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層４をパターニングすることにより、リッジメサ部１４を形成する。更に、量子ドット活性層３及び真性ＧａＡｓ導波層９をパターニングすることにより、リッジメサ幅とキャリアの拡散長とを合わせた長さより十分大きな幅をもつメサ部１５を形成する。
【００３３】
その後、第１の実施形態と同様にして、ＳｉＯ2膜６及び電極７を形成する。また、ｐ型ＧａＡｓコンタクト層１２上に電極１３を形成する。但し、ＳｉＯ2膜６は、量子ドット活性層３の電極１３側の側面にも形成する。
【００３４】
このような第２の実施形態によっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、第２の実施形態では、量子ドット活性層３のパターニングを行っているが、レーザ発振に寄与する中心部は加工の影響をほとんど受けない。このため、第１の実施形態と同様に高い信頼性を得ることができる。
【００３５】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図３は、本発明の第３の実施形態に係る半導体レーザを示す断面図である。
【００３６】
第３の実施形態では、量子ドット活性層３上にｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層４ａが形成されている。ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層４ａの厚さは、例えば１５０ｎｍである。また、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層４ａの中央部上にｎ型ＡｌＡｓ層２１が形成され、その周囲にＡｌＡｓ酸化物層２２が形成されている。ｎ型ＡｌＡｓ層２１及びＡｌＡｓ酸化物層２２の厚さは、例えば３０ｎｍである。そして、ｎ型ＡｌＡｓ層２１及びＡｌＡｓ酸化物層２２上にｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層４ｂが形成されている。ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層４ｂの厚さは、例えば１．２５μｍ程度である。その他の構造は第１の実施形態と同様である。
【００３７】
このように構成された第３の実施形態では、ｎ型ＡｌＡｓ層２１及びＡｌＡｓ酸化物層２２が電流狭窄部として作用する。このため、レーザ光の安定性がより高くなる。なお、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層４ａを省略して、電流狭窄部が量子ドット活性層３上に直接形成されていてもよい。
【００３８】
なお、上述のような電流狭窄部を形成するためには、例えば、ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層４ａの上にｎ型ＡｌＡｓ層及びｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層４ｂを順次形成した後、これらをパターニングし、その後、選択的にｎ型ＡｌＡｓ層の縁部を酸化すればよい。即ち、リッジメサ構造を形成した後に、水蒸気雰囲気中で熱酸化を行えばよい。
【００３９】
また、各半導体層の成分及び組成は、第１乃至第３の実施形態のものに限定されず、第１の実施形態と同様のバンドギャップの関係が成立していればよい。更に、各半導体層の厚さ、並びにドーパントの種類及び濃度も特に限定されない。また、ＩｎＡｓ量子ドット３ａ及び／又はＧａＡｓ導波層９の導電型をｐ型としてもよい。ＩｎＡｓ量子ドット３ａ及び／又はＧａＡｓ導波層９の導電型がｐ型であれば、ｐ型ＧａＡｓ障壁層３ｃを不純物を含まない真性半導体から構成してもよい。
【００４０】
更に、ＦＰ（ファブリ・ペロー）レーザ構造、ＤＦＢ（分布帰還型）レーザ構造又はＤＢＲ（分布ブラッグ反射型）レーザ構造等の種々の構造に本発明を適用することができる。
【００４１】
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【００４２】
（付記１）
ｐ型の第１の半導体層と、
前記第１の半導体層上に形成され、前記第１の半導体層よりもバンドギャップが小さい第２の半導体層と、
前記第２の半導体層上に形成され、前記第２の半導体層よりもバンドギャップが小さい量子ドットと、
前記量子ドット上に形成され、前記量子ドットよりもバンドギャップが大きい第３の半導体層と、
前記第３の半導体層上に選択的に形成され、前記第３の半導体層よりもバンドギャップが大きいｎ型の第４の半導体層と、
を有し、
前記第２の半導体層、前記量子ドット及び前記第３の半導体層からなる群から選択された少なくとも１種の導電型がｐ型であることを特徴とする半導体レーザ。
【００４３】
（付記２）
前記第２の半導体層及び前記第３の半導体層からなる群から選択された少なくとも一方の導電型がｐ型であり、
前記量子ドットは真性半導体から構成されていることを特徴とする付記１に記載の半導体レーザ。
【００４４】
（付記３）
前記量子ドットの導電型がｐ型であり、
前記第２の半導体層及び前記第３の半導体層からなる群から選択された少なくとも一方は真性半導体から構成されていることを特徴とする付記１に記載の半導体レーザ。
【００４５】
（付記４）
前記量子ドット及び前記第３の半導体層からなる群から選択された少なくとも１種の導電型がｐ型であり、
前記量子ドット及び前記第３の半導体層からなる構造体が連続して複数積層されていることを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載の半導体レーザ。
【００４６】
（付記５）
導波路の構造がリッジ構造となっていることを特徴とする付記１乃至４のいずれか１項に記載の半導体レーザ。
【００４７】
（付記６）
前記第４の半導体層上に形成された電流狭窄部と、
前記電流狭窄部上に形成されたｎ型の第５の半導体層と、
を有することを特徴とする付記１乃至５のいずれか１項に記載の半導体レーザ。
【００４８】
（付記７）
前記電流狭窄部は、
ｎ型半導体層と、
前記ｎ型半導体層の周囲に形成された酸化物層と、
を有することを特徴とする付記６に記載の半導体レーザ。
【００４９】
（付記８）
ｐ型の第１の半導体層上に、前記第１の半導体層よりもバンドギャップが小さい第２の半導体層を形成する工程と、
前記第２の半導体層上に、前記第２の半導体層よりもバンドギャップが小さい量子ドットを形成する工程と、
前記量子ドット上に、前記量子ドットよりもバンドギャップが大きい第３の半導体層を形成する工程と、
前記第３の半導体層上に、前記第３の半導体層よりもバンドギャップが大きいｎ型の第４の半導体層を選択的に形成する工程と、
を有し、
前記第２の半導体層、前記量子ドット及び前記第３の半導体層からなる群から選択された少なくとも１種の導電型をｐ型とすることを特徴とする半導体レーザの製造方法。
【００５０】
（付記９）
前記第２の半導体層及び前記第３の半導体層からなる群から選択された少なくとも一方の導電型をｐ型とし、
前記量子ドットを真性半導体から構成することを特徴とする付記８に記載の半導体レーザの製造方法。
【００５１】
（付記１０）
前記量子ドットの導電型をｐ型とし、
前記第２の半導体層及び前記第３の半導体層からなる群から選択された少なくとも一方を真性半導体から構成することを特徴とする付記８に記載の半導体レーザの製造方法。
【００５２】
（付記１１）
前記量子ドット及び前記第３の半導体層からなる群から選択された少なくとも１種の導電型をｐ型とし、
前記第４の半導体層を形成する工程の前に、前記量子ドット及び前記第３の半導体層からなる構造体を連続して複数積層することを特徴とする付記８乃至１０いずれか１項に記載の半導体レーザの製造方法。
【００５３】
（付記１２）
導波路の構造をリッジ構造とすることを特徴とする付記８乃至１１のいずれか１項に記載の半導体レーザの製造方法。
【００５４】
（付記１３）
前記第４の半導体層を選択的に形成する工程は、
前記第３の半導体層上にｎ型半導体層を形成する工程と、
前記ｎ型半導体層をパターニングする工程と、
を有することを特徴とする付記１２に記載の半導体レーザの製造方法。
【００５５】
（付記１４）
前記ｎ型半導体層をパターニングする工程は、前記第１乃至第３の半導体層及び量子ドットを含む量子ドット活性層の表面が露出するまで前記ｎ型半導体層をエッチングする工程を有することを特徴とする付記１３に記載の半導体レーザの製造方法。
【００５６】
（付記１５）
前記第４の半導体層上に電流狭窄部を形成する工程と、
前記電流狭窄部上にｎ型の第５の半導体層を形成する工程と、
を有することを特徴とする付記８乃至１４のいずれか１項に記載の半導体レーザの製造方法。
【００５７】
（付記１６）
前記電流狭窄部を形成する工程は、
ｎ型半導体層を形成する工程と、
前記ｎ型半導体層の縁部を酸化する工程と、
を有することを特徴とする付記１５に記載の半導体レーザの製造方法。
【００５８】
（付記１７）
前記量子ドットを自己形成的に形成することを特徴とする付記８乃至１６のいずれか１項に記載の半導体レーザの製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態に係る半導体レーザの製造方法を工程準に示す断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに引き続き、半導体レーザの製造方法を工程準に示す断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｂに引き続き、半導体レーザの製造方法を工程準に示す断面図である。
【図１Ｄ】図１Ｃに引き続き、半導体レーザの製造方法を工程準に示す断面図である。
【図１Ｅ】図１Ｄに引き続き、半導体レーザの製造方法を工程準に示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る半導体レーザを示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る半導体レーザを示す断面図である。
【図４】従来のリッジ構造の半導体レーザを示す断面図である。
【図５】従来のハイメサ構造の半導体レーザを示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１：ｐ型ＧａＡｓ基板
２：ｐ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層
３：量子ドット活性層
３ａ：ＩｎＡｓ量子ドット
３ｂ：真性ＧａＡｓ障壁層
３ｃ：ｐ型ＧａＡｓ障壁層
３ｄ：真性ＧａＡｓ障壁層
４、４ａ、４ｂ：ｎ型Ａｌ0.4Ｇａ0.6Ａｓクラッド層
５：ｎ型ＧａＡｓコンタクト層
７、８：電極
９：真性ＧａＡｓ導波層
１１：ｎ型ＧａＡｓ基板
１２：ｐ型ＧａＡｓコンタクト層
２１：ｎ型ＡｌＡｓ層
２２：ＡｌＡｓ酸化物層
【図１Ａ】
2006286902.tif 000003
【図１Ｂ】
2006286902.tif 000004
【図１Ｃ】
2006286902.tif 000005
【図１Ｄ】
2006286902.tif 000006
【図１Ｅ】
2006286902.tif 000007
【図２】
2006286902.tif 000008
【図３】
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【図４】
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【図５】
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